穿心蓮內酯誘導髓系白血病細胞株U937和HL60細胞凋亡的實驗研究及機制初探.pdf

1、目的：惡性腫瘤是危害人類健康最嚴重的疾病之一。全世界每年約有700萬人死于腫瘤，我國的腫瘤死亡人數也在百萬以上。白血病是造血系統(tǒng)的惡性腫瘤，約占癌腫總發(fā)病率的5％左右。白血病的治療以化療為主，其作用是全身性的，毒副作用大。雖然有骨髓移植、免疫治療、基因治療等治療手段，但目前藥物性化療仍然是治療白血病最重要和最基本的方法?；熥畲蟮娜秉c是，化療藥物在殺傷腫瘤細胞的同時也殺傷正常的組織和細胞，引起嚴重致死性的并發(fā)癥。因此需要尋找新的更有針對

2、性、低毒高效的治療藥物?，F(xiàn)有觀點認為中西醫(yī)結合治療白血病的療效優(yōu)于單純化療。中草藥可減輕化療藥的毒副作用，提高機體免疫力，并可用于難治性急性白血?。ˋL）的挽救性治療。
　　 細胞凋亡（apoptosis）是數十年來在生命科學領域引起廣泛興趣和關注的研究熱點。許多天然中草藥可以通過干擾腫瘤細胞生長、代謝、增殖等過程，最終誘導觸發(fā)腫瘤細胞發(fā)生凋亡。越來越多的資料表明無論是在殺傷腫瘤細胞或抑制腫瘤細胞增殖、誘導腫瘤細胞分化、促進凋亡

3、，調整機體免疫功能，改善癥狀與體征，還是減輕放化療毒副作用或對腫瘤患者的調理，中草藥都發(fā)揮著重要作用。近半個世紀來人們越來越關注從傳統(tǒng)中草藥中提取有效成分用于臨床抗腫瘤治療。
　　 穿心蓮內酯（Andrographolide，Andro）是從穿心蓮中提取純化得到的二萜內酯類單體化合物，在抗病毒、誘導細胞分化、抗腫瘤及免疫調節(jié)等方面均有活性。穿心蓮內酯的抗腫瘤作用機制主要表現(xiàn)為抑制腫瘤細胞增殖、阻滯腫瘤細胞周期進程并誘導細胞凋亡、

4、提高淋巴細胞抗腫瘤活性等方面。
　　 本實驗主要觀察穿心蓮內酯對白血病細胞株U937和HL60的體外增殖抑制和誘導凋亡作用，并對其抗腫瘤作用機制進行初步探討，為穿心蓮內酯作為抗腫瘤藥物開發(fā)提供理論依據。
　　 方法：
　　 1.采用Cell Counting Kit-8試劑盒（CCK-8）檢測不同濃度穿心蓮內酯處理白血病細胞株U937和HL60細胞48小時后對U937和HL60細胞的增殖抑制作用，并求出IC50的

5、值。
　　 2.對穿心蓮內酯處理過的白血病細胞株U937和HL60細胞以及對照組細胞，采用常規(guī)Giemsa染色和Hoechst33342熒光染色，光鏡下觀察穿心蓮內酯作用于細胞后，細胞凋亡的形態(tài)學變化。
　　 3.采用流式細胞技術（flow cytometry，F(xiàn)CM）分別檢測不同濃度穿心蓮內酯（20、40、80μmol/L）作用于U937細胞和HL60細胞48小時后，細胞凋亡變化和細胞周期分布的改變。
　　 4

6、.采用逆轉錄-聚合酶鏈反應（reverse transcription PCR，RT-PCR）半定量檢測不同濃度穿心蓮內酯（20、40、80μmol/L）作用48小時后，U937和HL60細胞內bcl-2、NF-κBmRNA的表達變化。
　　 5.應用Caspase-Glo檢測試劑盒及比色法檢測穿心蓮內酯作用48小時時，誘導U937和HL60細胞凋亡過程中caspase-3/7活力的變化。
　　 結果：
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7、.穿心蓮內酯在1～100μmol/L濃度范圍內能明顯抑制白血病細胞U937細胞和HL60細胞體外增殖，抑制率呈明顯的濃度依賴性，與對照組比較各組間差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），其中100μmol/L穿心蓮內酯作用48小時后對U937細胞的抑制率最高，達到83.97％，穿心蓮內酯對HL60細胞增殖抑制作用不及U937細胞明顯，但作用48小時最高抑制率亦能達到71.64％。不同濃度穿心蓮內酯（1、10、100μmol/L）作用48小時U

8、937細胞和HL60細胞半數抑制濃度（IC50）分別為：21.86μmol/l，46.41μmol/l。在此實驗結果基礎上確定穿心蓮內酯的工作終濃度分別為20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L，在此濃度范圍內也存在明顯的劑量-效應關系，抑制率分別隨著藥物濃度增加而增加，與對照組相比具有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。
　　 2.穿心蓮內酯作用后，U937和HL60細胞均出現(xiàn)典型的凋亡特征。普通光學顯微鏡下形態(tài)學表現(xiàn)為細

9、胞體積縮小、染色質聚集、核固縮、核碎裂等；熒光顯微鏡下表現(xiàn)為凋亡細胞顯示熒光標記，胞核濃集而呈亮藍色或核呈分葉，碎片狀，邊集。
　　 3.流式細胞技術檢測結果顯示，穿心蓮內酯可誘導急性單核細胞性白血病細胞株U937細胞發(fā)生G0/G1期阻滯（由51.30％上升至94.10％），G2/M、S期細胞明顯減少；誘導急性粒細胞性白血病細胞株HL60細胞發(fā)生S期阻滯（由39.48％上升至67.93％），G0/G1、G2/M期細胞減少。同時兩

10、種白血病細胞株產生明顯的細胞凋亡.以80μmol/L穿心蓮內酯作用48h凋亡率最高，U937細胞達到52.48％，HL60細胞則為17.75％，凋亡不及U937細胞明顯。
　　 4.半定量RT-PCR檢測結果顯示，經不同濃度穿心蓮內酯（20、40、80μmol/L）處理48h后，U937細胞中bcl-2 mRNA表達水平隨藥物作用濃度的增加而降低，與對照組相比差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），NF-κB mRNA的表達水平亦隨藥

11、物作用濃度的增加而降低，與對照組相比差異具有統(tǒng)計學意義（P<0.01）。
　　 5.用Caspase-Glo檢測試劑盒對caspase-3/7的活力測定實驗結果顯示，穿心蓮內酯處理組Caspase-3/7酶活性增加，與未加藥的對照組比較差異具有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。
　　 結論：穿心蓮內酯在一定濃度范圍內，能抑制白血病U937和HL60細胞增殖，具有明顯的劑量效應關系；其對U937細胞和HL60細胞的抑制作用可能與